开关座Z形弯曲、冲孔的工艺分析及模具设计
更新时间：2008-9-1 15:57:12 文章来源：互联网 点击：
摘要：通过对开关座零件的结构和工艺性分析，介绍了模具结构特点及关键模具零件的设计思想，解决“Z”形弯曲的弯曲边的垂直度问题，对类似冲压零件的模具设计具有一定的参考作用。
图1为我公司生产的开关座，是彩色复印机上的一个冲压零件，材料为SPCC，是一种专用的环保材料，料厚为t=0.8mm，零件表面要求无划伤、油污等外观不良现象，而且指定了长方孔的毛刺面。冲件产量不少于20万件/年，所制造的模具为公司内部自用模具，费用分摊于产品中，故要求模具尽量结构简单、维修方便、装配可靠，尽可能降低模具的制造费用。
该零件形状比较简单，可以断定工序步骤为①落料、②弯曲成形、③冲孔(长方孔、圆孔、凸台)。该制件展开为一长方形，形状非常简单;第2步弯曲成形，属于“Z”形弯曲，在一般的弯曲件中，为了达到弯曲边的垂直度，特别是“Z”形一次弯曲成形，用常规的弯曲方法难于达到制件的垂直度要求，可以采用将弯曲凸模和凹模(视情况定)设计成带有弯曲筋的形式来破坏弯曲处制件材料的变形，就是在弯曲行程终点时造成弯曲圆角处材料局部塑性变形，使材料屈服，以此来达到弯曲内角小于料厚，或弯曲内角R=0，来达到弯曲边的垂直度要求。第3步，冲孔、冲凸台也是关键的一步，考虑到长方孔毛刺方向和制件的结构特点，冲孔模凹模在结构上要求有所突破，打破常规，使模具结构简单，刃口磨削方便。
2 模具结构设计
(1)落料模结构为常见结构，没有什么特别之处，条料送进，根据制件使用要求，规定落料模使用上出料形式，防止落料件因叠压而表面划伤。尽量保持该模具结构简洁，维修保养方便，减小模架尺寸，降低费用，图略。
(2)弯曲模如图2所示，自用模具，因此取消模架导向机构，节省费用，减小模具尺寸。该模具弯曲基本上属于对称弯曲，受力情况良好，故采用2根小导柱作为模具导向装置，安装于下固板12上，对顶板11、凸模6进行导向，同时也是模具装配基准;凸模6安装于上固板4的槽内，这样的结构，对模具进行调整和维修之拆卸非常方便。凹模采用镶件形式，镶于模框中，便于调整弯曲凹模和凸模之间的间隙，并且为了防止弯曲回弹，分别在凸模和凹模上加工了弯曲筋(见图2放大图)，弯曲内角R≈0，确保制件的弯曲要求。制件采用定位板定位，可以非常方便地调节弯曲件的尺寸，模具最终调试完毕合格后，用限位柱对模具闭模高度进行限制。
1.模柄 2.上模板 3.螺塞 4.上固板 5.弹簧 6.凸模 7.顶料钉 8.小导柱 9.凹模镶件 10.凹模 11.顶板 12.下固板 13.限位螺钉 14.下模板 15.定位板 16.限位柱
图2 弯曲模简图
1.模柄 2.上模板 3.上垫板 4.凸模 5.上固板 6.圆冲头 7.冲凸圆冲头 8.卸料板 9.卸料板镶件 10.顶料钉 11.凹模 12.下固板 13.弹簧 14.螺塞 15.下模板 16.小导柱 17.凹模镶件 18.限位柱 19凹模镶件
图3 冲孔、冲凸台模简图
该套模具经试模后，除弯曲模稍作调整外，达到了设计要求，冲出完全合格的制件。模具结构简单、装配方法可靠、模架尺寸小，虽然取消了模架导向机构，并没有影响模具精度，冲出的制件完全符合图纸要求，因而大大降低了模具制造费用。
参考文献
[1] 冷压冲模设计.第四机械工业部标准化研究所.1981.
[2] 冲模设计手册. 冲模设计手册编写组.北京.机械工业出版社.2004.
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